CC BY
43
----------------------------------------- © А.Г. Шапарь, 2007
УДК 504.54.062.4 А.Г. Шапарь
СОЗДАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ КОРИДОРОВ НА ПОВРЕЖДЕННЫХ ГОРНЫМИ РАБОТАМИ ЗЕМЛЯХ
Современная экономика Украины характеризуется высокой энерго- и ресурсоемкостью, большим удельным весом крупных предприятий горнодобывающей, металлургической, химической, машиностроительной, топливно-энергети-ческой отраслей промышленности. Они, в основном, создавались в 30-70-е годы без учета экологических последствий и требований охраны окружающей среды.
Эти и другие причины привели к значительной деградации земельных ресурсов Украины, высокому уровню загрязнения атмосферы промышленных городов, подземных и поверхностных вод, накоплению гигантских количеств опасных отходов производства. Указанные проблемы в наиболее концентрированном виде проявились в Днепропетровской области, где сосредоточена большая часть горнодобывающих, в том числе с открытым способом разработки, предприятий, металлурги-ческих и химических заводов, мощных тепловых электростанций и др.
Учитывая это, Национальная академия наук Украины в 1991 г. приняла решение о создании в г. Днепропетровске Института проблем природопользования и экологии специально для решения экологических и ресурсных проблем горнодобывающих регионов.
Главными направлениями научной деятельности института были определены: разработка и обоснование методологии выбора стратегии устойчивого эколого-экономического развития техногенно нагруженных регионов Украины, разработка научных основ региональной системы экологического мониторинга, оценка и прогноз экологических последствий применения технологий и схем размещения горнопромышленного производства.
Важнейшим достижением коллектива института явилось создание Концепции перехода Украины к устойчивому развитию, ко-
торая определяет целостную систему взглядов на сбалансированность гуманистического, социального, экономического и экологического развития государства.
Проект Концепции после согласования с ведущими научными учреждениями Академии наук направлен на рассмотрение Верховной Рады и Кабинета Министров Украины. Впервые документ особой важности и сложности был практически единодушно поддержан виднейшими учеными страны. Он являет собой прекрасную основу для разработки научно обоснованных и экологически увязанных программ развития, как в целом государства, так и отдельных его регионов [1].
Концепция - плод 15-летнего труда коллектива. За это время впервые в Украине институтом разработана методология выбора стратегии, критериев и показателей устойчивого экологоэкономического и социального развития техногенно нагруженных регионов, разработан проект Государственной программы устойчивого развития региона добычи и первичной переработки уранового сырья, который был утвержден Кабинетом Министров Украины, издано 6 монографий соответствующей направленности, проведено три международных конференции и др.
В Концепции, в разделе «Эколого-ресурсная составляющая перехода к устойчивому развитию» уделено значительное внимание сбалансированному использованию природно-ресурсно-го потенциала, в частности, земельных ресурсов.
Для Украины в целом, а для горнопромышленных регионов особенно, эта проблема имеет исключительное значение. Около 80 % территории области распахано, а остальная часть практически находится под производственными инфраструктурами и городскими агломерациями. В результате экстенсивного, нерационального, некомплексного использования минерально-сырьевых ресурсов многие территории практически выведены из хозяйственного оборота и представляют собой своеобразный «лунный пейзаж». В первую очередь это касается Криворожского железорудного бассейна, Никопольського марганцеворудного, Западно-Донбасско-го угольного бассейнов, территорий вокруг Вольногорского горно-металлургического комбината, городов Днепродзержинск, Желтые Воды и др.
Одним из путей решения указанных проблем институт видит в расширении природоохранных территорий за счет земель, поврежденных горнотехническими работами.
Техногенно преобразованные земли Кривбасса представляют собой зоны обрушения с глубиной провала до 50-80 м, внешние отвалы высотой до 100 м, отработанные карьеры глубиной до 100-300 м и шламохранилища высотой до 50-70 м. Как правило, эти земли не рекультивированы из-за незавершенности происходящих на них технологических процессов, по этим же причинам они не могут быть восстановлены и возвращены собственникам (поселковым или городским советам) в предусмотренном проектами состоянии. В результате они на протяжении десятков лет служат источником отрицательного воздействия на окружающую среду и порядок их текущего использования не определен. Они находятся на балансе горнодобывающих предприятий и последние, в соответствии с законом, облагаются платежами за их изъятие из землепользования, однако, вносят их не по месту нанесения ущерба, а по месту регистрации этих предприятий. Кроме того, эти средства распределяются совершенно без учета того, за какой ущерб и от кого они поступили. Таким образом, создается ситуация, когда мотивация на облагораживание этих земель или приведение их в удобное для каких-либо целей состояние отсутствует как у изначальных владельцев, так и у горнодобывающих предприятий, на балансе которых они с момента изъятия их из землепользования находятся временно. Фактически они брошены на произвол судьбы.
Тем не менее, на этих землях постепенно возрождаются вторичные экосистемы и иногда они по своему качеству вполне соответствуют искусственным лесонасаждениям. Как правило, природа не терпит пустоты и сама запускает биосферные механизмы возрождения жизни. Казалось бы, эти земли после самозаростания можно было бы вернуть в лесхозы, однако их никто не примет, поскольку на них не были проведены рекультивационные работы. Если же приступить к выполнению последних, то необходимо будет осуществить террасирование склонов, что приведет к уничтожению почти половины древесной и кустарниковой растительности, что повлечет за собой не только неоправданные и существенные экономические, но и экологические издержки. В этой связи возникает закономерный вопрос об обоснованности существующих нормативов по террасированию склонов при рекультивации
отвалов. Действительно, этот технологический прием необходим для обеспечения механизации лесопосадочных работ, последующего ухода за саженцами и сбора урожая, если это предусматривается проектом рекультивации. За редчайшим исключением такая рекультивация проектами никогда не предусматривается.
С другой стороны, залесенные и нетеррасированные склоны отвалов могли бы стать надежным убежищем для всей биоты, поскольку они являются труднопроходимыми как для хищников, так и для человека, что в степной зоне Украины практически невозможно обеспечить. Кроме того, на таких территориях, нарушенных горными работами, создается удивительное многообразие микроландшафтов (северные и южные склоны, возвышенности, равнинные площадки, балки и урочища, заболоченные земли и водоемы), что обеспечивает условия для более высокого биоразнообразия, не свойственного степным ландшафтам Украины.
Все вышеизложенное создает благоприятные условия для достижения взаимоприемлемой договоренности между собственниками горнодобывающих предприятий и территориальной общественностью (в лице местных советов) о судьбе нарушенных территорий. Перевод их в статус заказников местного значения освобождал бы горнодобывающие предприятия от платежей в общий природоохранный фонд за занятые земли и позволял бы направить их на обустройство заказника. Облагораживание же территории таким образом удовлетворило бы интересы как общества, так и предпринимателей.
В настоящее время в институте идет активный поиск оптимальных моделей устойчивого землепользования техногенных территорий, способов экологической реставрации нарушенных экосистем, внедрения новых (малозатратных и беззатратных) форм заповедных резерватов, интеграции восстанавливаемых территорий в социально-экономическое развитие регионов с использованием опыта и традиций местного населения, учета его интересов. Сегодня сформулирована концепция заповедования техноприродных ландшафтов, которая в той или иной степени уже получила свое воплощение в заказниках «Визирка», «Богдановский» и др.
Заповедные территории (а именно они должны стать ядрами -основными элементами экосетей) распределены по территории Украины неравномерно. В районах с сильной техногенной нагрузкой
они отсутствуют или составляют доли процента от общей площади (норма 10 %). Значительное расширение природно-заповедных территорий в техногенных регионах никогда не планировалось и не планируется. Создание же сети из имеющихся посттехногенных территорий явилось бы логичным решением задачи и, самое главное, не требующим больших затрат (рисунок). Специалисты института предлагают обеспечить целостность Ингулецкого экологического коридора за счет посттехногенных объектов горнодобывающих предприятий Кривбасса [2-7].
Институтом разрабатываются критерии и нормы для составления проектов формирования объектов экологической сети. При этом постоянно используются методы дистанционного зондирования земли, которые позволяют с большой степенью уверенности говорить о площади, форме, структуре, размещении потенциальных элементов экосетей. Анализ спектра отраженного света от поверхности территорий, растительности в комплексе с закладыванием контрольных площадей (промеров) позволяют дифференцировать степень самовосстановления техногенных территорий, эффективность рекультивации, степень деградации лесных насаждений, водных объектов, динамику природных и искусственных процессов. В таких проектах будут решаться вопросы землеустройства, благоустройства, мониторинга территорий, создания соответствующей транспортной инфраструктуры, зонирования и др.
Планируется разработка методов создания объектов экологической сети, свойства которых отвечали бы целям землепользования (сохранение биоразнообразия, рекреация, просветительская деятельность и др.). Такие объекты наряду с природоохранными функциями, могли бы удовлетворять потребности местного населения в активном отдыхе, туризме, др. Громада, таким образом, могла бы формулировать социальный заказ, влиять на развитие природных и антропогенных процессов на своей территории.
Восстановительные элементы Ингулецкого экологического коридора
Природное ландшафтное разнообразие степной зоны ограничивается преобладанием равнинного рельефа. В связи с этим часто степи называют “бескрайними”. В результате горнопромышленной деятельности в Кривбассе сформированы
уникальные для степи техногенные “горные” ландшафты. Среди “плоской” степи возникли “рукотворные горы”, что можно позитивно рассматривать как искусственное развитие ландшафтного разнообразия. Перепад высот объектов горнопромышленной деятельности может достигать 700 м (карьеры, отвалы, шламохрани-лища, зоны обрушения). Таким образом, резко увеличивается разнообразие форм рельефа в таких “горах”. Образуется система склонов разнообразной крутизны и экспозиции, своеобразная террасовая система, котловины, лощины, тальвеги и др. Разнообразие рельефа, в свою очередь, порождает микроклиматическое разнообразие местообитаний, перераспределение поверхностного стока, температурного, водного, солевого режимов.
Сегодня требует развития теория и нормативно-правовая база рекультивации земель. Традиционно производится рекультивация нарушенных земель, которая наряду с многочисленными достоинствами и глубокими обоснованиями страдает некоторой искусственностью. Существующие нормативные документы требуют вы-полаживания склонов до 18-20° при естественных углах откоса 36°. Выполнение этого требования ведет не только к увеличению стоимости горных работ, но и возрастанию площади нарушенных земель. В связи с этим необходимо будет изъять из сельскохозяйственного использования дополнительно сотни гектар плодородных черноземов и занять их под хранилища твердых отходов. Аналогичные последствия имеет выполнение требования террасирования склонов отвалов. Активизация природных процессов восстановления склонов позволила бы резко сократить площадь отчуждения земель под внешние отвалы, что имеет очевидные позитивные последствия для окружающей среды. Дальнейшее совершенствование методов биологической и горнотехнической рекультивации производится в нашем институте на стыке разных, на первый взгляд, наук (биология, технология, горное дело и др.).
Прообразом устойчивого землепользования на техногенных территориях является охраняемый объект «Визирка». Он представляет собой результат 30-40-летнего восстановления экосистем нарушенных земель под действием природных процессов на террито-
рии Ингулецкого ГОКа. Усилиями специалистов нашего института в системе природно-заповедного фонда объект получил статус ландшафтного заказника местного значения по решению Днепропетровского областного совета в 2001 г.. Юридический статус заказника предусматривает сохранение и восстановление природных комплексов и их отдельных компонентов. В заказнике вводятся ограничения на деятельность, которая противоречит целям и задачам заказника (Положення про ландшафтний заказник місцевого значення “Візірка”).
Поддержание режима территории заказника осуществляется с наименьшими затратами при обоснованном землеустройстве. Обозначение границ объекта на местности соответствующими природными или геодезическими знаками будет способствовать эффективному контролю режима, мониторингу и планированию землепользования. Ограничение на использование транспортных средств требует выявления и блокирования основных путей проезда в точках пересечения границ. Для реализации просветительских и образовательных функций перспективным является организация экологических маршрутов (троп). Маршруты должны составляться после детального изучения всего природного комплекса с учетом образовательного уровня и физической подготовки посетителей.
В качестве метода активизации восстановления биогеоценозов нарушенных земель предлагается внесение содержащих органические вещества отходов, что позволяет активизировать почвенную микрофлору, инициировать структурообразование, улучшить водно-физические свойства пионерных почв, обеспечить растения элементами минерального питания. В случае наличия опасных концентраций тяжелых металлов и других загрязнителей в этих отходах они, рассредоточиваются на больших площадях отвалов и не приводят к превышению существующих кларков.
Благоприятные результаты на фоне обогащения грунтов органическими веществами дает внесение семян древесных растений.
Активизация восстановления экосистем нарушенных земель остается одним из перспективных направлений исследований института. Применение таких методов создает возможность более тесного интегрирования вторичных экосистем в единую территориально-функциональную систему [8].
Формирование экологической сети позволяет решать не только экологические, но и многие социальные проблемы таких террито-
рий. Экологическая сеть обеспечивает успешное землепользование, которое является основой любой экономики. Гармоничное сочетание природных и техногенных элементов позволит сократить затраты на строительство, эксплуатацию и ремонт защитных инженерных сооружений (очистные, дамбы, тоннели, дренаж и др.), охрану здоровья местного населения. Сократится необходимость изъятия из сельскохозяйственного оборота плодородных земель для создания природных экологических коридоров.
Функционирование экологической сети будет иметь позитивные политические последствия, способствовать расширению сотрудничества с объединенной Европой в деле формирования паневропейской экологической сети [9].
Постановка такой разноплановой системной проблемы невозможна без участия специалистов разных областей знания. Расположенная на стыке биологии, географии, техники, математики, информатики экологическая сеть требует объединения усилий научных коллективов. Примером организации такого сотрудничества может служить проект областной программы «Использование нарушенных земель горнодобывающих предприятий в качестве восстановительных элементов экологической сети Криворожского железорудного бассейна и Никопольского марганцеворудного бассейна на 2007-2009 годы», которая предусматривает участие в качестве соисполнителей Криворожского технического университета, Криворожского ботанического сада, Днепропетровского национального университета, ДП «Днепрокосмос» и др.
------------------------------------------ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Концепція переходу України до сталого розвитку // Вісник НАН України. - 2007. - № 2. - С. 15-44.
2. Манюк В.В., Обухова К.М., Кретова Т.Б. Пропозиції до проекту програми формування національної екологічної мережі Дніпропетровської області // Проблеми розвитку природно-заповідного фонду Дніпропетровської області та шляхи залучення молоді до їх вирішення: Мат. наук. пр. конф. / Укладач і відповідальний за випуск Ломакін П.І. - Дніпропетровськ: "Гамалія", 2003. - С. 3554.
3. Шапарь А.Г., Скрипник О.А. Экологическая сеть - территориальная система решения экологических проблем ноосферы // Екологія і природокористування: Зб. наук. Пр. ІППЕ НАН України. - Дніпропетровськ: "Моноліт", 2004. - ВИП. № 7. - С. 41-51.
4. Шапарь А.Г., Скрипник О.А Ландшафтно-гидрографические подходы к созданию экологической сети // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. -Дніпропетровськ: "Моноліт", 2002. - № 5-б. - С. б7-71.
5. Шапарь А.Г., Скрипник О.А Техногенний нарк - елемент екологічної мережі. // Екологія і природокористування: Зб.н.нр. ІППЕ НАН України. -Дніпропетровськ: "Моноліт", 2002. - Вин. 4. - С. 10б-111.
6. Шапарь А.Г., Скрипник О.А. Экологическая сеть - территориальная основа функционирования, охраны, воспроизводства природной среды // Технополис. - 2005. - № 1. - http://www.tehnopolis.dp.ua/fr_main.htm.
7. Природне формування фізико-хімічних особливостей і біологічного режиму на техногенних ландшафтах гірничо-рудних розробок та шляхи їх прискорення / В.Л. Булахов, В.Н. Романенко, М.В. Шпак, М.М. Лебединець, В. Д. Півень, В.В. Постоловский. // Екологія і природокористування: Зб. наук. нр. ІППЕ НАН України. - Дніпропетровськ, 2001. - Вин. № 3. - С. 10б-114.
8. Шапар А.Г., Скрипник О.А. Методичні вказівки щодо формування екологічної мережі техногенно навантажених регіонів // Збірник методичних рекомендацій щодо впровадження еколого-орієнтованих технологій. - Дніпропетровськ: Моноліт, 2005. - С. 220-237.
9. Pan-European Ecological Network Fact sheet V - Development of national and regional networks. - ECNC/CoE. - 2003. - May. nsrj=i
— Коротко об авторах ---------------------------------------------
Шапарь А.Г. - чл ен-корреспондент НАН Украины, доктор технических наук, профессор, директор, Институт проблем природопользования и экологии Национальной академии наук Украины.
